本網(wǎng)訊 近日，中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院作物科學(xué)研究所毛龍研究團(tuán)隊與合作單位在小麥多倍化過程中雜種優(yōu)勢形成機(jī)理研究方面取得進(jìn)展，為進(jìn)一步克隆鑒定小麥的優(yōu)異基因提供了新的策略。相關(guān)研究成果在線發(fā)表于最近一期的國際著名植物學(xué)權(quán)威刊物《植物細(xì)胞(The Plant Cell)》上，為該領(lǐng)域首次報道。
大多數(shù)作物都是多倍體植物，如面包小麥、油菜、棉花等，在漫長的演化過程中，經(jīng)過同類或不同物種間雜交和染色體加倍形成，并在這一過程中將雜種優(yōu)勢固定在其中。面包小麥，也叫普通小麥，是一個典型的異源六倍體作物，經(jīng)歷了兩次異源多倍化過程：即約50萬年前的二倍體烏拉爾圖小麥 (AA) 和類似擬斯卑爾脫山羊草 (SS) 形成早期的四倍體 (AABB)。四倍體小麥又在大約8000前和野生粗山羊草 (DD)雜交，經(jīng)染色體加倍形成現(xiàn)在的普通小麥。在這一過程中，小麥的抗病性、適應(yīng)性與品質(zhì)得到大大改善，再加上人工選擇、馴化，使小麥走出其位于中東的發(fā)源地，遍布地球上各個角落，成為世界上種植區(qū)域最廣的第一大糧食作物。這都要歸功于六倍體中的遺傳雜合狀態(tài)。由于多倍體固定了雜種優(yōu)勢，利用多倍體來研究雜種優(yōu)勢的形成機(jī)理是目前國際上的熱點研究領(lǐng)域。
毛龍研究團(tuán)隊用四倍體硬粒小麥(AABB)和二倍體粗山羊草(DD)作為親本進(jìn)行雜交并經(jīng)染色體加倍獲得新合成的異源六倍體小麥。該團(tuán)隊利用新合成的異源六倍體小麥追溯了小麥形成早期的遺傳狀態(tài)，發(fā)現(xiàn)四倍體親本和二倍體親本對六倍體小麥的雜種優(yōu)勢有各自獨特貢獻(xiàn)，即在六倍體小麥里，前者的基因可能主要加強(qiáng)其發(fā)育能力，而后者則可能大大貢獻(xiàn)于它的適應(yīng)性。
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